JP2003252984A - beta-POLYPEPTIDE DERIVATIVE, ITS MANUFACTURING METHOD AND ITS MOLDED PRODUCT - Google Patents

beta-POLYPEPTIDE DERIVATIVE, ITS MANUFACTURING METHOD AND ITS MOLDED PRODUCT

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JP2003252984A
JP2003252984A JP2002055526A JP2002055526A JP2003252984A JP 2003252984 A JP2003252984 A JP 2003252984A JP 2002055526 A JP2002055526 A JP 2002055526A JP 2002055526 A JP2002055526 A JP 2002055526A JP 2003252984 A JP2003252984 A JP 2003252984A
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JP
Japan
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polypeptide
polypeptide derivative
group
poly
main chain
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Application number
JP2002055526A
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Japanese (ja)
Inventor
Eiji Nakanishi
英二 中西
Takao Muroi
孝夫 室井
Takamaro Kawasaki
琢麿 川▲崎▼
Nobuhiro Fukuura
伸宏 福浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nagoya Industrial Science Research Institute
Original Assignee
Nagoya Industrial Science Research Institute
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic electroconductor having excellent molding properties. <P>SOLUTION: The β-polypeptide derivative comprises a β-polypeptide as the main chain and has a substituent group bearing an electroconductive group as a side chain in the main chain with the substitution degree of substantially 100%. As the β-polypeptide derivative forms a 4/1-helix structure where four residual groups constitute one revolution and side chains bearing the electroconductive groups stand in the same plane, charge transfer between side chains progresses smoothly to permit exhibition of excellent electroconductivity. Moreover, the β-polypeptide derivative does not contain a conjugated structure in the main chain unlike a polyacetylene and the like, and therefore it permits easy molding processing. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、β−ポリペプチド
誘導体、その製造法、及びその成形体に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a β-polypeptide derivative, a process for producing the same, and a molded product thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、二次電池、LED、電子回路素
子、電磁波シールド等に用いる新たな導電体として、ポ
リアセチレン等の有機導電体の研究が行われている。
2. Description of the Related Art In recent years, organic conductors such as polyacetylene have been studied as new conductors used for secondary batteries, LEDs, electronic circuit elements, electromagnetic wave shields and the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の有機導電体は、不溶・不融で取扱いに困難なため成形
性等の面において十分とは言えず実用性に乏しかった。
However, since these organic conductors are insoluble and infusible and difficult to handle, they cannot be said to be sufficient in terms of moldability and the like, and they are not practical.

【0004】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたものであり、実用性の高い有機導電体を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object thereof is to provide an organic conductor having high practicality.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、かかる問
題点を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、導電性
基を有する側鎖型高分子が有効と考え、またβ−ポリペ
プチドを主鎖とし、この主鎖に導電性基を有する置換基
を側鎖として、置換度が実質的に100%で有するβ−
ポリペプチド誘導体が、特に実用性の高い有機導電体と
なることを見い出し、本発明を完成するに至った。
[Means for Solving the Problems] The inventors of the present invention have conducted extensive studies to solve such problems. As a result, a side chain type polymer having a conductive group is considered to be effective, and β-polypeptide as a main chain, a substituent having a conductive group on the main chain as a side chain, and the degree of substitution is substantially Β- having at 100%
The inventors have found that a polypeptide derivative can be an organic conductor having a particularly high practicality, and have completed the present invention.

【0006】ここで、本発明のβ−ポリペプチド誘導体
の構造と導電性との関係について、α−ヘリックス構造
を有するα−ポリペプチドと対比しつつ説明する。
Here, the relationship between the structure and conductivity of the β-polypeptide derivative of the present invention will be described in comparison with α-polypeptide having an α-helix structure.

【0007】α−ポリペプチドの二次構造であるα−へ
リックス構造は、図1に示すようにへリックスの軸方向
から見ると、剛直な棒状分子の外側に向かって側鎖が放
射状に突出した特徴的な空間配置を保っている。このα
−へリックス構造では、18残基で5回転、つまり3.6残基
で1回転するため側鎖の空間配列はある程度保たれるも
のの、側鎖は同一平面上には配列していない。このため
α−へリックス構造では、側鎖に導電性基を導入したと
しても側鎖間で電荷移動があまりスムーズに行われない
ものと考えられる。
The α-helix structure, which is the secondary structure of α-polypeptide, has a side chain radially protruding toward the outside of a rigid rod-shaped molecule when viewed from the axial direction of the helix as shown in FIG. It maintains the characteristic space layout. This α
In the -helix structure, the side chain is not aligned on the same plane, although the side chain spatial arrangement is maintained to some extent because it makes 5 turns at 18 residues, or 1 turn at 3.6 residues. Therefore, it is considered that in the α-helix structure, even if a conductive group is introduced into the side chain, the charge transfer between the side chains is not so smooth.

【0008】図2に本発明のβ−ポリペプチド誘導体の
一例として、ポリ(α−N−ピレンメチルL−アスパル
トアミド)(PPMAA)の構造を示す。なお、図2
(A)は、ヘリックスの軸と交差する方向からの図であ
り、図2(B)はヘリックスの軸方向から見た図であ
る。β−ポリペプチド誘導体は、図2に示すように、4
残基で1回転する4/1-へリックス構造を形成しており、
側鎖が同一平面上に並んでいるものと考えられる。そし
て、本発明のβ−ポリペプチド誘導体は、導電性基を有
する置換基を側鎖として、置換度が実質的に100%で
有している。よって、本発明のβ−ポリペプチド誘導体
では、導電性基を有する置換基が同一平面上に整然と並
ぶから、側鎖間での電荷移動が非常にスムーズに行われ
て優れた導電性を発揮するものと考えられる。
FIG. 2 shows the structure of poly (α-N-pyrenemethyl L-aspartamide) (PPMAA) as an example of the β-polypeptide derivative of the present invention. Note that FIG.
FIG. 2A is a view from a direction intersecting the axis of the helix, and FIG. 2B is a view seen from the axial direction of the helix. As shown in FIG. 2, β-polypeptide derivatives are
It forms a 4 / 1-helix structure that rotates once with residues,
It is considered that the side chains are arranged on the same plane. The β-polypeptide derivative of the present invention has a substituent having a conductive group as a side chain and a degree of substitution of substantially 100%. Therefore, in the β-polypeptide derivative of the present invention, since the substituents having a conductive group are regularly arranged on the same plane, charge transfer between side chains is very smoothly performed, and excellent conductivity is exhibited. It is considered to be a thing.

【0009】なお、本発明のβ−ポリペプチド誘導体
は、側鎖間の電荷移動により導電性を発揮するものであ
り、主鎖に共役系構造をもつポリアセチレン等とは基本
的な構造が全く異なるものである。
The β-polypeptide derivative of the present invention exhibits conductivity due to charge transfer between side chains, and its basic structure is completely different from that of polyacetylene having a conjugated structure in its main chain. It is a thing.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明におけるβ−ポリペプチド
誘導体は、一般式
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The β-polypeptide derivative of the present invention has the general formula

【化3】 (式中、Rは導電性基を有する置換基を表す)で表され
る構成単位を実質的に100%有するものであり、主鎖
はβ−ポリペプチドとなっている。主鎖としては、例え
ばアスパラギン酸の重合体が挙げられる。
[Chemical 3] It has substantially 100% of the structural unit represented by the formula (wherein R represents a substituent having a conductive group), and the main chain is a β-polypeptide. Examples of the main chain include polymers of aspartic acid.

【0011】本発明のβ−ポリペプチド誘導体の分子量
は、特に限定されない。好ましくは、粘度平均分子量が
10万以上であり、特に50万〜100万が望ましい。
The molecular weight of the β-polypeptide derivative of the present invention is not particularly limited. The viscosity average molecular weight is preferably 100,000 or more, and particularly preferably 500,000 to 1,000,000.

【0012】本発明のβ−ポリペプチド誘導体は、側鎖
に導電性基を有するが、この導電性基としては、導電性
を有する基であれば特に限定されず、例えば、ピレニル
基、ナフチル基、アントラニル基等の縮合多環炭化水素
基、チオフェン基、フェニル基、ピロール基が挙げら
れ、これらの基は、炭素数1〜6のアルキル基、アルコ
キシ基、ハロゲン基、ハロゲン置換アルキル基で置換さ
れていてもよい。この中でもピレニル基又はチオフェン
基が好ましい。ピレニル基又はチオフェン基を導入した
β−ポリペプチドの導電性が特に優れるからである。
The β-polypeptide derivative of the present invention has a conductive group in the side chain, and the conductive group is not particularly limited as long as it has conductivity, and examples thereof include a pyrenyl group and a naphthyl group. , Condensed polycyclic hydrocarbon groups such as anthranyl group, thiophene group, phenyl group, and pyrrole group. These groups are substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group, a halogen group, or a halogen-substituted alkyl group. It may have been done. Of these, a pyrenyl group or a thiophene group is preferable. This is because the β-polypeptide introduced with a pyrenyl group or a thiophene group has particularly excellent conductivity.

【0013】本発明のβ−ポリペプチド誘導体として
は、例えば一般式
Examples of the β-polypeptide derivative of the present invention include those represented by the general formula:

【化4】 (式中Rは、R=CONHR、R=COOR、又は
R=(CH−Rを表す。但し、Rは、導電性
基を有する置換基を示す。)で表される構成単位を実質
的に100%有するβ−ポリペプチド誘導体が挙げられ
る。
[Chemical 4] (In the formula, R represents R = CONHR 1 , R = COOR 1 , or R = (CH 2 ) n- R 1. However, R 1 represents a substituent having a conductive group.). And β-polypeptide derivatives having substantially 100% of the constituent units.

【0014】本発明において、好ましいβ−ポリペプチ
ド誘導体としては、例えば、一般式
In the present invention, preferred β-polypeptide derivatives include, for example, compounds of the general formula

【化5】 (式中Rは導電性基を表す)で表される構成単位を実質
的に100%有するポリ(β−アスパルトアミド)、及
び一般式
[Chemical 5] A poly (β-aspartamide) having substantially 100% of a structural unit represented by the formula (wherein R represents a conductive group), and a general formula

【化6】 (式中Rは導電性基を表す)で表される構成単位を実質
的に100%有するポリ(β−アスパルテート)が挙げ
られる。
[Chemical 6] Poly (β-aspartate) having substantially 100% of the structural unit represented by the formula (R represents a conductive group) is exemplified.

【0015】次に本発明のβ−ポリペプチド誘導体の製
造方法について説明する。β−ポリペプチド誘導体の製
造方法としては、特に限定されず、公知の製造方法を用
いることができるが、一般式
Next, a method for producing the β-polypeptide derivative of the present invention will be described. The method for producing the β-polypeptide derivative is not particularly limited, and a known production method can be used.

【化7】 で表される構成単位を実質的に100%有するβ−ポリ
ペプチド誘導体を、導電性基を有するアミン又はアルコ
ールと反応させ、側鎖のベンジル基を導電性基に置換す
る製造方法が好ましい。この製造方法について、ポリ
(α−N−ピレンメチルL−アスパルトアミド)(PP
MAA)の場合を一例としてスキーム1を参照しつつ詳
細に説明する。
[Chemical 7] A production method is preferred in which the β-polypeptide derivative having substantially 100% of the structural unit represented by is reacted with an amine or alcohol having a conductive group to substitute the benzyl group of the side chain with the conductive group. Regarding this production method, poly (α-N-pyrenemethyl L-aspartamide) (PP
The case of MAA) will be described in detail with reference to Scheme 1.

【0016】[0016]

【化8】 [Chemical 8]

【0017】この製造方法では、側鎖にベンジル基を有
するβ−ポリペプチド4を用いるが、このβ−ポリペプ
チド4は、側鎖にベンジル基を有するβ−ラクタム3を
溶媒に溶解させ、その後開始剤を加えて重合させること
によって調製される。
In this production method, β-polypeptide 4 having a benzyl group on its side chain is used. This β-polypeptide 4 was prepared by dissolving β-lactam 3 having a benzyl group on its side chain in a solvent, and then dissolving it. It is prepared by adding an initiator and polymerizing.

【0018】溶媒としては、β−ラクタムを溶解できれ
ば特に限定されず、例えば無水塩化メチレン(DCM)、ク
ロロホルム(CF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチ
ルホルムアミド(DMF)を使用できる。特にDCM、CFは重
合性が高いため好ましい。
The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve β-lactam, and for example, anhydrous methylene chloride (DCM), chloroform (CF), dimethylsulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF) can be used. In particular, DCM and CF are preferable because they have high polymerizability.

【0019】反応温度は、β−ラクタムの種類、溶媒の
種類、さらには、反応装置等により異なり特に制限はな
いが、好ましくは、−10〜60℃、さらに好ましく
は、0〜10℃である。−10℃未満では、反応性が低
下し、60℃よりも高いと生成したβ−ポリペプチドが
分解したり、又はスクシンイミドなどの副反応が起きる
可能性があるからである。
The reaction temperature varies depending on the type of β-lactam, the type of solvent, the reaction apparatus and the like and is not particularly limited, but is preferably -10 to 60 ° C, more preferably 0 to 10 ° C. . When the temperature is lower than -10 ° C, the reactivity is lowered, and when the temperature is higher than 60 ° C, the produced β-polypeptide may be decomposed or a side reaction such as succinimide may occur.

【0020】開始剤としては、特に限定されず、公知の
開始剤を用いることができる。例えば、開始剤として、
ナトリウムピロリドン(NaPy)、t−ブトキシカリウム
(t-BuOK)、カリウムピロリドン(KPy)が挙げられる。開
始剤の量は、β−ラクタムに対して、1/1000〜1/5倍mol
であり、好ましくは、1/100〜1/10倍molである。
The initiator is not particularly limited, and known initiators can be used. For example, as an initiator
Sodium pyrrolidone (NaPy), potassium t-butoxide
(t-BuOK) and potassium pyrrolidone (KPy). The amount of the initiator is 1/1000 to 1/5 times mol with respect to β-lactam.
And preferably 1/100 to 1/10 times mol.

【0021】反応時間は、β−ラクタムの種類、溶媒の
種類、さらには、反応装置等により異なり特に制限はな
いが、例えばβ−ラクタムとして、(S)-4-ベンジルオキ
シカルボニル-2-アゼチジノン ((S)-4-Benzyloxycarbon
yl-2-Azetidinone)を用いた場合では、反応温度が約0
℃で約1時間である。あまりに長期間にわたって反応さ
せても、重合は瞬間的に終了し、長時間の反応はあまり
意味がないからである。
The reaction time varies depending on the type of β-lactam, the type of solvent, the reaction apparatus and the like and is not particularly limited. For example, β-lactam may be (S) -4-benzyloxycarbonyl-2-azetidinone. ((S) -4-Benzyloxycarbon
yl-2-Azetidinone), the reaction temperature is about 0.
It is about 1 hour at ℃. This is because even if the reaction is carried out for a too long time, the polymerization is instantaneously terminated, and a long-time reaction is not so meaningful.

【0022】次にβ−ポリペプチドの側鎖のベンジル基
を、導電性基を有するアミン又はアルコールで置換す
る。側鎖を置換するためには、β−ポリペプチドを溶媒
に溶解し、この溶液に導電性基を有するアミンを添加す
る。
Next, the side chain benzyl group of the β-polypeptide is replaced with an amine or alcohol having a conductive group. In order to displace the side chain, β-polypeptide is dissolved in a solvent, and an amine having a conductive group is added to this solution.

【0023】溶媒としては、β−ポリペプチドを溶解で
きれば特に限定されず、例えばm-クレゾール、DMF、DMS
O、CFを使用できる。
The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve β-polypeptide, and examples thereof include m-cresol, DMF, DMS.
O and CF can be used.

【0024】反応温度は、β−ポリペプチドの種類、溶
媒の種類、導電性基を有するアミン又はアルコールの種
類、さらには、反応装置等により異なり特に制限はない
が、好ましくは、50〜120℃、さらに好ましくは、
50〜70℃である。50℃未満では、反応性が低下
し、120℃よりも高いと生成したβ−ポリペプチドが
分解するおそれがあるからである。
The reaction temperature varies depending on the type of β-polypeptide, the type of solvent, the type of amine or alcohol having a conductive group, the reaction apparatus, etc. and is not particularly limited, but preferably 50 to 120 ° C. , And more preferably,
It is 50 to 70 ° C. This is because if the temperature is lower than 50 ° C, the reactivity is lowered, and if the temperature is higher than 120 ° C, the produced β-polypeptide may be decomposed.

【0025】反応時間は、β−ポリペプチドの種類、溶
媒の種類、さらには、反応装置等により異なり特に制限
はないが、例えばβ−ポリペプチドとして、ポリ(α−
ベンジルL−アスパルテート)(PBLA)を用いた場合で
は、反応温度が約58℃で7日間である。
The reaction time varies depending on the type of β-polypeptide, the type of solvent, the reaction apparatus, etc. and is not particularly limited. For example, β-polypeptide may be poly (α-
When benzyl L-aspartate) (PBLA) is used, the reaction temperature is about 58 ° C. for 7 days.

【0026】なお、上述の製造方法では、重合後に側鎖
を置換しているが、これに限らず、まず、導電性基を有
するβ−ラクタムを合成し、その後、このβ−ラクタム
を重合させる製造方法であってもよいことは勿論であ
る。または、p-トルエンスルホン酸を用いたエステル交
換反応による方法、若しくは重合して得られたPBLA等の
β−ポリペプチドをヨウ化トリメチルシランで、側鎖を
カルボン酸にし、その後導電性基を導入する方法でも製
造することができる。
In the above-mentioned production method, the side chain is substituted after the polymerization, but the present invention is not limited to this. First, β-lactam having a conductive group is synthesized, and then this β-lactam is polymerized. Of course, it may be a manufacturing method. Alternatively, a method by a transesterification reaction using p-toluenesulfonic acid, or β-polypeptide such as PBLA obtained by polymerization is trimethylsilane iodide, a side chain is converted to a carboxylic acid, and then a conductive group is introduced. It can also be manufactured by the method.

【0027】次ぎにβ−ポリペプチド誘導体を含有する
成形体について説明する。成形体の大きさ及び形状は、
成形体が用いられる用途によって異なり、特に制限はな
く、例えばフィルム状、板状とすることができる。
Next, a molded article containing the β-polypeptide derivative will be described. The size and shape of the molded body is
There are no particular restrictions, depending on the application for which the molded product is used, and it may be, for example, a film or plate.

【0028】また、その製造方法も特に限定されず、β
−ポリペプチド誘導体を含有する溶液を流延して製膜す
る溶液流延法、射出成形法、インフレーション成形法、
Tダイ成形法、カレンダーロール成形法、押出成形法等
を広く採用することができる。なお、本発明のβ−ポリ
ペプチド誘導体は、ポリアセチレン等と異なり主鎖に共
役系構造を含まないため、成形加工が容易である。
The manufacturing method is not particularly limited, and β
A solution casting method of casting a solution containing a polypeptide derivative to form a film, an injection molding method, an inflation molding method,
The T-die molding method, calender roll molding method, extrusion molding method and the like can be widely adopted. The β-polypeptide derivative of the present invention, unlike polyacetylene and the like, does not contain a conjugated structure in its main chain, and therefore can be easily molded.

【0029】成形体におけるβ−ポリペプチド誘導体と
これ以外の組成物との比(重量比)は、特に限定されな
いが、好ましくは、β−ポリペプチド誘導体とこれ以外
の組成物との比が、50:50〜100:0(重量比)
であり、さらに好ましくは、70:30〜100:0
(重量比)であり、特に好ましくは90:10〜10
0:0である。混合比50:50(重量比)よりもβ−
ポリペプチド誘導体が少ないと導電性が若干低下するか
らである。
The ratio (weight ratio) of the β-polypeptide derivative to the other composition in the molded article is not particularly limited, but preferably the ratio of the β-polypeptide derivative to the other composition is 50:50 to 100: 0 (weight ratio)
And more preferably 70:30 to 100: 0.
(Weight ratio), and particularly preferably 90:10 to 10
It is 0: 0. Β- than mixing ratio 50:50 (weight ratio)
This is because if the amount of the polypeptide derivative is small, the conductivity is slightly lowered.

【0030】β−ポリペプチド誘導体以外の組成物とし
ては、特に限定されず、例えば公知の樹脂、顔料、各種
安定剤、紫外線吸収剤、充填剤が挙げられる。
The composition other than the β-polypeptide derivative is not particularly limited, and examples thereof include known resins, pigments, various stabilizers, ultraviolet absorbers and fillers.

【0031】また、成形体がフィルム状の場合には、例
えばロール延伸機、テンター延伸機等の公知の延伸機を
用いて延伸処理することが好ましい。このように延伸す
ることによって、β−ポリペプチドの配向性が向上し、
導電性基を有する側鎖が同一平面上により整然と並ぶた
め、著しく導電性が向上するからである。
When the molded product is in the form of a film, it is preferably stretched using a known stretching machine such as a roll stretching machine or a tenter stretching machine. By stretching in this way, the orientation of β-polypeptide is improved,
This is because the side chains having a conductive group are more regularly arranged on the same plane, so that the conductivity is remarkably improved.

【0032】なお、延伸処理にあたり、延伸率は、1.
5〜2.5倍が好ましい。1.5倍未満では未延伸部分
が残り、延伸ムラが生じるので均一な成形体が得られな
い場合があり、一方、2.5倍を超えると破断する可能
性があるのであまり好ましくない。ここで、延伸率とは
延伸処理後の寸法を延伸処理前の寸法で除した値をい
う。
In the stretching treatment, the stretching ratio is 1.
5-2.5 times is preferable. If it is less than 1.5 times, a non-stretched portion remains and uneven stretching occurs, so that a uniform molded product may not be obtained in some cases, while if it exceeds 2.5 times, it may break, which is not so preferable. Here, the stretching ratio means a value obtained by dividing the dimension after the stretching treatment by the dimension before the stretching treatment.

【0033】[0033]

【実施例】以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れに限定されるものでない。 <β-ラクタムの合成>β-ラクタムの合成スキームをス
キーム2及びスキーム3に示す。
EXAMPLES Examples of the present invention will be shown below, but the present invention is not limited thereto. <Synthesis of β-lactam> Schemes 2 and 3 show the synthesis schemes of β-lactam.

【0034】[0034]

【化9】 [Chemical 9]

【0035】[0035]

【化10】 [Chemical 10]

【0036】まず、L-アスパラギン酸(L-Asp)から共沸
法を用い、ジベンジルエステルを合成した。共沸法には
Dean-Stark装置を用いた。L-アスパラギン酸(50.0g,
0.376mol)とp-トルエンスルホン酸(p-Tos)(85.8g,0.4
51mol)とベンジルアルコール(BzlOH)(150ml、1.446mol)
とを三口フラスコに入れ、溶媒にベンゼン(Bz)(300ml)
を使用し、110℃で2時間攪拌反応させた。水の生成があ
らかた終了した時点で100mlのベンゼンを系中に加え、
同温度で5時間攪拌反応させた。反応後、室温でゆっく
りと放冷し、エーテルを加えながら結晶の生成を促し
た。生成したL-アスパラギン酸ジベンジルのp-トルエ
ンスルホン酸塩結晶(L-Asp(OBzl)OBzl・Tos)を濾取し、
エタノール、エーテルで洗浄して回収し、さらにメタノ
ールで再結晶を行い精製した。
First, dibenzyl ester was synthesized from L-aspartic acid (L-Asp) by an azeotropic method. Azeotropic method
A Dean-Stark apparatus was used. L-aspartic acid (50.0g,
0.376mol) and p-toluenesulfonic acid (p-Tos) (85.8g, 0.4
51 mol) and benzyl alcohol (BzlOH) (150 ml, 1.446 mol)
And and put in a three-necked flask, the solvent benzene (Bz) (300 ml)
Was used and reacted at 110 ° C. for 2 hours with stirring. When the generation of water is completed, 100 ml of benzene is added to the system,
The mixture was stirred and reacted at the same temperature for 5 hours. After the reaction, the mixture was allowed to cool slowly at room temperature and the formation of crystals was promoted while adding ether. The produced p-toluenesulfonate crystal of L-dibenzyl aspartate (L-Asp (OBzl) OBzl · Tos) was collected by filtration,
The crystals were washed with ethanol and ether, collected, and recrystallized with methanol for purification.

【0037】次に得られたL-Asp(OBzl)OBzl・Tosのp-
トルエンスルホン酸塩をアルカリ処理によって外した。
具体的には、L-Asp(OBzl)OBzl・Tos(50.0g)を塩化メチ
レンに溶解させ、分液ロートを用いて飽和炭酸水素ナト
リウム水溶液(NaHCO3aq)によって脱塩後、精製して油状
のH-Asp(OBzl)OBzlを得た。
Next, the obtained p- of L-Asp (OBzl) OBzl · Tos was obtained.
The toluene sulfonate was removed by alkali treatment.
Specifically, L-Asp (OBzl) OBzlTos (50.0 g) was dissolved in methylene chloride, desalted with a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution (NaHCO 3 aq) using a separating funnel, and then purified to give an oil. H-Asp (OBzl) OBzl was obtained.

【0038】そして、油状のH-Asp(OBzl)OBzl(0.098mo
l)をベンゼン200mlに溶解させ、2倍molのトリエチルア
ミン(TEA)(27.3ml)を加え、窒素気流下、反応系を十分
に氷冷しながら、Bzで希釈したクロロトリメチルシラン
(CTMS)をゆっくりと滴下した。反応が進行するにしたが
って系中にはトリエチルアミン塩酸塩(TEA・HCl)が生成
するので、4時間攪拌反応後、TEA・HClを濾取した。減
圧濃縮後、再びエーテルで希釈し、ドライアイス/メタ
ノール浴で−20℃に系を保ちながら1.2倍molのt-ブチル
マグネシウムクロライド(t-BuMgCl)をゆっくり滴下し
た。同温度で1時間反応後、室温に戻し、一晩攪拌反応
させた。
Oily H-Asp (OBzl) OBzl (0.098mo
l) was dissolved in 200 ml of benzene, 2 times mol of triethylamine (TEA) (27.3 ml) was added, and the reaction system was sufficiently cooled with ice under a nitrogen stream while chlorotrimethylsilane diluted with Bz.
(CTMS) was slowly added dropwise. As the reaction proceeds, triethylamine hydrochloride (TEA.HCl) is produced in the system, so after stirring for 4 hours, TEA.HCl was collected by filtration. After concentration under reduced pressure, it was diluted again with ether, and 1.2 times mol of t-butylmagnesium chloride (t-BuMgCl) was slowly added dropwise while maintaining the system at -20 ° C in a dry ice / methanol bath. After reacting at the same temperature for 1 hour, the temperature was returned to room temperature and the reaction was carried out with stirring overnight.

【0039】そして、反応溶液に塩化アンモニウム(NH4
Cl)を飽和させた2Nの塩酸水溶液をゆっくりと加え、1時
間氷冷攪拌した。析出物を濾取した後、エーテル層のみ
を分取し、蒸留水で洗浄した。無水硫酸マグネシウムで
乾燥、減圧濃縮後、冷エーテルを投入し、析出した(S)-
4-ベンジルオキシカルボニル-2-アゼチジノン ((S)-4-B
enzyloxycarbonyl-2-Azetidinone)を回収した。前者の
析出物と、後者の析出物をメタノールで再結晶し精製し
た(収率50%)。なお、融点測定計(柳本製作所製 Yana
co MP型)を使用し融点測定を行ったところ、融点は135
〜138℃であった。
Then, ammonium chloride (NH 4
A 2N aqueous hydrochloric acid solution saturated with Cl) was slowly added, and the mixture was stirred with ice cooling for 1 hour. After the precipitate was collected by filtration, only the ether layer was collected and washed with distilled water. After drying over anhydrous magnesium sulfate and concentrating under reduced pressure, cold ether was added to precipitate (S)-
4-benzyloxycarbonyl-2-azetidinone ((S) -4-B
enzyloxycarbonyl-2-Azetidinone) was collected. The former precipitate and the latter precipitate were recrystallized from methanol for purification (yield 50%). A melting point meter (Yanamoto Yana
When the melting point was measured using (co MP type), the melting point was 135.
It was ~ 138 ° C.

【0040】<開始剤ナトリウムピロリドン(NaPy)の合
成>開始剤としてのナトリウムピロリドン(NaPy)の合成
スキームをスキーム4に示す。
<Synthesis of Initiator Sodium Pyrrolidone (NaPy)> Scheme 4 shows a synthetic scheme of sodium pyrrolidone (NaPy) as an initiator.

【0041】[0041]

【化11】 水素化ナトリウム(NaH)(1.0g,0.0417mol)を無水トルエ
ン(TOL)100mlに懸濁させ、氷冷しながら2-ピロリドン(2
-Py)(3.54ml,0.0417mol)を投入した。反応系から水素の
発生が収まる1時間後に固形物であるNaPyを濾過、回収
した(収率96%)。
[Chemical 11] Sodium hydride (NaH) (1.0 g, 0.0417 mol) was suspended in 100 ml of anhydrous toluene (TOL), and 2-pyrrolidone (2
-Py) (3.54 ml, 0.0417 mol) was added. One hour after the generation of hydrogen stopped from the reaction system, solid NaPy was filtered and collected (yield 96%).

【0042】<β-ラクタムの重合>ポリ(α−ベンジ
ルL−アスパルテート)(PBLA)の合成スキームをスキ
ーム5に示す。
<Polymerization of β-lactam> Scheme 5 shows a synthetic scheme of poly (α-benzyl L-aspartate) (PBLA).

【0043】[0043]

【化12】 [Chemical 12]

【0044】β-ラクタム(3g,0.0146mol)の結晶を粉砕
し、無水塩化メチレン(DCM)(40ml)に溶解させた。氷冷
しながら攪拌し、あらかじめDCMに溶解させた1/50倍mol
のNaPyを投入した。1時間反応後、トリフルオロ酢酸(T
FA)でゲル状の生成物を溶解させ、メタノールに再沈殿
し、ポリ(α−ベンジルL−アスパルテート)(PBLA)
を濾過回収した(収率97%)。
Crystals of β-lactam (3 g, 0.0146 mol) were ground and dissolved in anhydrous methylene chloride (DCM) (40 ml). Stirring while cooling with ice, dissolved in DCM beforehand 1/50 times mol
NaPy was added. After reacting for 1 hour, trifluoroacetic acid (T
FA) was used to dissolve the gel product and reprecipitated in methanol to give poly (α-benzyl L-aspartate) (PBLA).
Was collected by filtration (yield 97%).

【0045】<ポリ(α−N−ピレンメチルL−アスパ
ルトアミド)(PPMAA)の合成>ポリ(α−N−ピレン
メチルL−アスパルトアミド)(PPMAA)の合成スキー
ムをスキーム6に示す。
<Synthesis of poly (α-N-pyrenemethyl L-aspartamide) (PPMAA)> Scheme 6 shows a synthetic scheme of poly (α-N-pyrenemethyl L-aspartamide) (PPMAA).

【0046】[0046]

【化13】 [Chemical 13]

【0047】ポリ(α−ベンジルL−アスパルテート)
(PBLA)2.21mmolをm-クレゾールに溶解し、1-ピレンメ
チルアミン3.31mmolを添加し、58℃で7日間放置し
た。反応物をメタノールで析出、洗浄後、真空乾燥して
黄土色のポリ(α−N−ピレンメチルL−アスパルトア
ミド)(PPMAA)を得た(収率90%)。
Poly (α-benzyl L-aspartate)
(PBLA) (2.21 mmol) was dissolved in m-cresol, 1-pyrenemethylamine (3.31 mmol) was added, and the mixture was allowed to stand at 58 ° C for 7 days. The reaction product was precipitated with methanol, washed, and vacuum dried to obtain ocher-colored poly (α-N-pyrenemethyl L-aspartamide) (PPMAA) (yield 90%).

【0048】<ポリ(α−N−ピレンメチルL−アスパ
ルトアミド)(PPMAA)のキャストフィルムの作製>PPM
AA335.2mgをN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)2.7mlに溶
解させ、テフロン(登録商標)製のシャーレ上でキャス
ト製膜し、厚み346.2μmのキャストフィルムを得た。
<Preparation of cast film of poly (α-N-pyrenemethyl L-aspartamide) (PPMAA)> PPM
AA33 (5.2 mg) was dissolved in N, N-dimethylformamide (DMF) (2.7 ml) and cast on a Teflon (registered trademark) petri dish to obtain a cast film having a thickness of 346.2 μm.

【0049】<ヨウ素ドーピング>作製したキャストフ
ィルムに電子受容性のドーパントであるヨウ素を蒸気法
によりドーピングした。大気中において、60℃の恒温室
内でヨウ素を蒸気化させ、その存在下においてキャスト
フィルムに強制的に浸透させた。
<Iodine Doping> The produced cast film was doped with iodine, which is an electron-accepting dopant, by a vapor method. In the atmosphere, iodine was vaporized in a thermostatic chamber at 60 ° C., and in the presence of the iodine, the cast film was forcedly permeated.

【0050】<測定> <1H-NMR測定>合成物質の確認のため各合成段階で1H-N
MRスペクトル測定を行った。測定に際してはフーリエ変
換核磁気共鳴装置(JEOL JNM-GX400)を使用した。測定溶
媒は試料に応じて重水素化クロロホルム(CDCl3)、重水
素化ジメチルスルホキシド(DMSO-d6)、又は重水(D2O)を
用い、基準物質にはテトラメチルシラン(TMS)、試料濃
度3wt%で測定を行った。積算回数は16〜128回で行い、
化学シフト値、積分値から構造を決定した。
<Measurement>< 1 H-NMR measurement> 1 HN at each synthesis step for confirmation of synthetic substance
MR spectrum measurement was performed. A Fourier transform nuclear magnetic resonance apparatus (JEOL JNM-GX400) was used for the measurement. Deuterated chloroform (CDCl 3 ), deuterated dimethyl sulfoxide (DMSO-d6), or deuterated water (D 2 O) was used as the measurement solvent, and tetramethylsilane (TMS) was used as the reference substance, and the sample concentration The measurement was performed at 3 wt%. The total number of times is 16 to 128 times,
The structure was determined from the chemical shift value and integrated value.

【0051】<赤外吸収スペクトル(IR)測定>合成物質
の構造、コンホメーションを解析するため、フーリエ変
換赤外分光光度計(Nicolet Japan AVATAR 320S FT-IR)
を用いて測定を行った。測定方法としては、PBLAについ
てはキャスト製膜により薄膜を作製し測定する薄膜法、
PPMAAについては粉末試料に光を当てて反射した光を測
定する拡散反射法を用いた。
<Infrared absorption spectrum (IR) measurement> A Fourier transform infrared spectrophotometer (Nicolet Japan AVATAR 320S FT-IR) for analyzing the structure and conformation of synthetic substances
Was used for the measurement. As a measurement method, for PBLA, a thin film method of forming and measuring a thin film by casting film formation,
For PPMAA, a diffuse reflection method was used in which the powder sample was exposed to light and the reflected light was measured.

【0052】<粘度測定>合成した試料について分子量
を求めるために粘度測定を行った。溶媒はジクロロ酢酸
(DCA)を用い、粘度管はウベローデ型粘度管を使用し
た。測定は20.0℃の恒温槽で行い、分子量算出にはMark
-Houwink-桜田の式([η]=KMv)を用いた。なお、計
算に際してK=2.78×10−5、a=0.87とした。
<Viscosity Measurement> The viscosity of the synthesized sample was measured to determine the molecular weight. Solvent is dichloroacetic acid
(DCA) was used, and a Ubbelohde type viscosity tube was used as the viscosity tube. Measurement is carried out in a thermostat at 20.0 ° C, and Mark is used to calculate the molecular weight.
-Houwink- formula Sakurada ([η] = KMv a) was used. In the calculation, K = 2.78 × 10 −5 and a = 0.87.

【0053】<蛍光スペクトル測定>側鎖のピレニル基
のスタッキング状態を調査するために蛍光光度計(島津
製作所 RF-5300PC)を用いて測定を行った。この測定で
は、PPMAAをピレン濃度が[Pyr]=5×10−5mol/lとなるよ
うにジメチルホルムアミド(DMF)に溶解し、この溶液の
スペクトルを測定した。また、比較として1-ピレンメチ
ルアミンを同様の濃度になるようにジメチルホルムアミ
ド(DMF)に溶解し、この溶液のスペクトルも測定した。
<Fluorescence spectrum measurement> In order to investigate the stacking state of the side chain pyrenyl group, measurement was carried out using a fluorometer (RF-5300PC manufactured by Shimadzu Corporation). In this measurement, PPMAA was dissolved in dimethylformamide (DMF) so that the pyrene concentration was [Pyr] = 5 × 10 −5 mol / l, and the spectrum of this solution was measured. For comparison, 1-pyrenemethylamine was dissolved in dimethylformamide (DMF) so that the concentration was the same, and the spectrum of this solution was also measured.

【0054】<導電率測定>作製したキャストフィルム
について抵抗率測定(三菱化学 Hiresta-UP MCP-HT45)
を行った。プローブ形状はリングタイプのプローブを採
用し、先端径は外径φ10で行った。表面抵抗率の測定に
はガード電極にテフロン(登録商標)製のシートを使用
し、23℃で測定した。そして、この表面抵抗率から導電
率を計算した。なお、比較のために、以下に示すポリ
(γ−ピレンメチルL−グルタメート)(PPMLG;α−
ポリペプチド)のキャストフィルム、及びポリ(ピレン
メチルメタクリレート)(PPMMA;ポリペプチド以外の
ポリマー)のキャストフィルムをPPMAAのキャストフィ
ルムと同様にして作製し、これらのフィルムの導電率も
求めた。
<Measurement of electrical conductivity> Measurement of resistivity of cast film prepared (Mitsubishi Chemical Hiresta-UP MCP-HT45)
I went. A ring type probe was adopted as the probe shape, and the outer diameter was φ10 for the tip diameter. A sheet made of Teflon (registered trademark) was used for the guard electrode for the measurement of the surface resistivity, and the measurement was performed at 23 ° C. Then, the conductivity was calculated from this surface resistivity. For comparison, the following poly (γ-pyrenemethyl L-glutamate) (PPMLG; α-
Polypeptide) cast films and poly (pyrenemethylmethacrylate) (PPMMA; polymers other than polypeptides) cast films were prepared in the same manner as PPMAA cast films, and the conductivity of these films was also determined.

【0055】[0055]

【化14】 [Chemical 14]

【0056】[0056]

【化15】 [Chemical 15]

【0057】<1H-NMR測定結果>図3に(S)-4-ベンジル
オキシカルボニル-2-アゼチジノンの1H-NMR測定結果を
示し、各ピークの帰属を併記する。
[0057] <1 H-NMR measurement results showed> (S) -4- 1 H-NMR measurement results of benzyloxycarbonyl-2-azetidinone in FIG 3, it is also shown the assignment of each peak.

【0058】また、図4にポリ(α−ベンジルL−アス
パルテート)(PBLA)の1H-NMR測定結果を示し、各ピー
クの帰属を併記する。
Further, FIG. 4 shows the 1 H-NMR measurement results of poly (α-benzyl L-aspartate) (PBLA), and the attribution of each peak is also shown.

【0059】また、図5にポリ(α−N−ピレンメチル
L−アスパルトアミド)(PPMAA)の1H-NMR測定結果を
示し、各ピークの帰属を併記する。この図5の結果か
ら、置換度が実質的に100%であることが分かった。
Further, FIG. 5 shows the 1 H-NMR measurement results of poly (α-N-pyrenemethyl L-aspartamide) (PPMAA), and the attribution of each peak is also shown. From the result of FIG. 5, it was found that the substitution degree was substantially 100%.

【0060】<赤外吸収スペクトル(IR)測定結果>PPMA
A及びPBLAの赤外吸収スペクトルを図6に示す。PPMAAで
は、AmideIバンドが1653cm-1に、AmideIIバンドが1540c
m-1に観察された。また、PBLAでは、1746cm-1にエステ
ルのC=Oによる吸収が観察されたが、PPMAAでは、この
吸収はほとんど観察されなかった。よって、PBLAの側鎖
のエステル結合が実質的に100%アミド結合に変換さ
れており、置換度が実質的に100%であることが分か
った。
<Infrared absorption spectrum (IR) measurement result> PPMA
The infrared absorption spectra of A and PBLA are shown in FIG. In PPMAA, Amide I band is 1653cm -1 , Amide II band is 1540c
Observed at m -1 . In PBLA, absorption by C = O of the ester was observed at 1746 cm -1 , but in PPMAA, this absorption was hardly observed. Therefore, it was found that the ester bond in the side chain of PBLA was substantially converted into 100% amide bond, and the substitution degree was substantially 100%.

【0061】<粘度測定結果>ポリ(α−ベンジルL−
アスパルテート)(PBLA)の粘度平均分子量は、約87
万であった。また、ポリ(α−N−ピレンメチルL−ア
スパルトアミド)(PPMAA)の粘度平均分子量は、約3
5万であった。
<Viscosity measurement result> Poly (α-benzyl L-
The viscosity average molecular weight of aspartate (PBLA) is about 87.
It was good. The viscosity average molecular weight of poly (α-N-pyrenemethyl L-aspartamide) (PPMAA) is about 3
It was 50,000.

【0062】<蛍光スペクトル測定結果>ピレンやそれ
に類する物質は蛍光を発する事が知られており、ピレニ
ル基はモノマーが発する蛍光とは別にピレニル基がパッ
キングした時にエキサイマー発光を発する事がよく知ら
れている。それについてはEgusaらが、ポリ(L-ピレニル
アラニン)の研究から証明している(T.Li, R.Giasson,
J.Am.Chem.Soc., 116, 9890, (1994)、S.Egusa, M.Sisi
do, Y.Imanishi, Macromolecules, 18, 882, (198
5))。Egusaらによると、ピレニルアラニンはモノマー
の状態ではエキサイマー発光を示さないが、このモノマ
ーが重合してポリマーとなりピレン環が配列するとエキ
サイマー発光を示すことを報告している。そこで、PPMA
Aに関しても蛍光測定からピレニル基のスタックについ
て検討した。図7にPPMAAと1-ピレンメチルアミンの蛍
光を示す。1-ピレンメチルアミンは346nmの波長で励起
され、378nm付近に蛍光を発する結果となった。このス
ペクトルと比較して、同濃度のPPMAAの蛍光スペクトル
では、346nmで励起されたピレニル基はほとんど378nmに
モノマー単体の蛍光を示さず、新たに480nm付近にブロ
ードなピークを示した。これはピレン環のスタッキング
に由来するエキサイマーピークであり、PPMAAについて
はスタッキングが確認され、主鎖に沿ってピレニル基が
固定、配列している事が分かった(図2参照)。
<Results of Fluorescence Spectrum Measurement> It is known that pyrene and similar substances emit fluorescence, and it is well known that the pyrenyl group emits excimer light when the pyrenyl group is packed in addition to the fluorescence emitted by the monomer. ing. Egusa et al. Have proved this from a study of poly (L-pyrenylalanine) (T. Li, R. Giasson,
J. Am. Chem. Soc., 116, 9890, (1994), S. Egusa, M. Sisi.
do, Y.Imanishi, Macromolecules, 18, 882, (198
Five)). According to Egusa et al., Pyrenylalanine does not emit excimer light in the state of a monomer, but when this monomer is polymerized into a polymer and the pyrene ring is aligned, it is reported that it emits excimer light. So PPMA
Regarding A, the stack of pyrenyl groups was examined from the fluorescence measurement. Fig. 7 shows fluorescence of PPMAA and 1-pyrenemethylamine. 1-Pyrenemethylamine was excited at a wavelength of 346 nm and resulted in fluorescence at around 378 nm. In comparison with this spectrum, in the fluorescence spectrum of the same concentration of PPMAA, the pyrenyl group excited at 346 nm showed almost no fluorescence of the monomer alone at 378 nm, and newly showed a broad peak at around 480 nm. This is an excimer peak derived from stacking of the pyrene ring. Stacking was confirmed for PPMAA, and it was found that pyrenyl groups were fixed and arranged along the main chain (see FIG. 2).

【0063】<導電率測定結果>図8にPPMAAキャスト
フィルム、PPMLGキャストフィルム、及びPPMMAキャスト
フィルムのドーピング率と導電率との関係を示す。ここ
でドーピング率とは、導電性基のmol数に対するヨウ素
のmol数の割合を意味する。
<Results of Conductivity Measurement> FIG. 8 shows the relationship between the doping rate and the conductivity of the PPMAA cast film, PPMLG cast film and PPMMA cast film. Here, the doping rate means the ratio of the mol number of iodine to the mol number of the conductive group.

【0064】PPMAAは、ヨウ素によってπ電子を引き抜
かれピレン環内部に正孔が生じ、電圧の印加によってこ
の正孔が移動するp型機構の導電性高分子となると考え
られる。PPMAAキャストフィルムの導電率は、ヨウ素が
ドープされていくにしたがい初期段階で急激に上昇し、
ドープ率325.8mol%で最高2.761×10
3S/cmに達した。これは、β−ポリペプチドが4/1-
へリックス構造の為に導電率が高くなったものと考えら
れる。なお、置換度が50%のポリ(α−N−ピレンメ
チルL−アスパルトアミド)(PPMAA)のキャストフィ
ルムの導電率は、ドープ率10mol%で最高2.01
×10−6S/cmであり、本発明の置換度が実質的に
100%のPPMAAキャストフィルムと比べて非常に低か
った。また、置換度が実質的に100%のPPMMAキャス
トフィルムのヨウ素ドーピング率は、導電率向上の観点
から、50〜350mol%が好ましく、特に100〜
350mol%が好ましいことが分かった。
PPMAA extracts π electrons by iodine
As a result, holes are generated inside the pyrene ring and the
Thought to become a conductive polymer with a p-type mechanism in which holes move
To be The conductivity of PPMAA cast film depends on iodine.
As it is doped, it rises sharply in the initial stage,
Dope ratio of 325.8 mol% and maximum of 2.761 × 10
3Reached S / cm. This is because β-polypeptide is 4 / 1-
It is thought that the conductivity was increased due to the helix structure.
Be done. In addition, poly (α-N-pyrene) with a substitution degree of 50%
Chill L-Aspartamide) (PPMAA) cast film
The conductivity of rum is 2.01 at maximum with a doping rate of 10 mol%.
× 10-6S / cm, the substitution degree of the present invention is substantially
Very low compared to 100% PPMAA cast film
It was. In addition, PPMMA Cas with a degree of substitution of substantially 100%
The iodine doping rate of the film is from the viewpoint of improving conductivity.
Therefore, 50 to 350 mol% is preferable, and particularly 100 to
It has been found that 350 mol% is preferred.

【0065】<延伸フィルムの導電率測定>PBLAキャス
トフィルムを作製し、このフィルム、及びこのフィルム
を延伸したフィルムについて導電率を測定した。詳細に
は、PBLA300mgをCF 5.0ml、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオ
ロ-2-プロパノール(HFIP)0.3mlの混合溶液に溶解させ、
テフロン(登録商標)製のシャーレ上でキャスト製膜
し、厚み400μmのキャストフィルムを得た。さらに、
このフィルムを延伸率約2.5倍で延伸して延伸フィル
ムとした。
<Measurement of Electrical Conductivity of Stretched Film> A PBLA cast film was prepared, and the electrical conductivity of this film and the stretched film thereof were measured. Specifically, PBLA 300 mg is dissolved in a mixed solution of CF 5.0 ml, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol (HFIP) 0.3 ml,
Cast film was formed on a Teflon (registered trademark) petri dish to obtain a cast film having a thickness of 400 μm. further,
This film was stretched at a stretching ratio of about 2.5 to give a stretched film.

【0066】そして、PPMAAキャストフィルムと同様に
してヨウ素ドーピングし、導電率測定を行った。その結
果、未延伸のPBLAキャストフィルムの導電率は、ドープ
率8mol%で最高3.0×10−13S/cmであっ
た。これに対して、延伸フィルムにおいては、ドープ率
8mol%で最高4.0×10−5S/cmに達した。
これは、延伸によりβ−ポリペプチドの配向性が向上
し、導電性基を有する側鎖が同一平面上により整然と並
んだためと考えられる。
Then, in the same manner as in the PPMAA cast film, iodine doping was performed and the conductivity was measured. As a result, the electrical conductivity of the unstretched PBLA cast film was 3.0 × 10 −13 S / cm at the maximum with a doping rate of 8 mol%. In contrast, the stretched film reached a maximum of 4.0 × 10 −5 S / cm at a doping rate of 8 mol%.
This is considered to be because the orientation of the β-polypeptide was improved by the stretching, and the side chains having the conductive group were more regularly arranged on the same plane.

【0067】<ポリ(α-2-チオフェンメチル L-アスパ
ルテート)(PTMLA)の合成>次ぎにポリ(α-2-チオフェン
メチル L-アスパルテート)(PTMLA)を合成した。合成ス
キームをスキーム7に示す。まず、ポリ(β-L-アスパラ
ギン酸)(PAA)の合成をした。密閉可能な試料瓶中で、PB
LA0.5g(2.44mmol) をDCM 15mlに溶解した。系を50℃に
上げた後、トリメチルシリルイオジド(Me3SiI)を1.9ml
(13.9mmol)加え、系に水が入らないように密閉して、53
℃、4日間反応を行った。その間に系は黒紫色のゲル状
から、黒色液体に変化した。この黒色液体をヘキサン10
0mlに入れて、ポリマーを沈殿させた後、その中に水20m
lを加えながら精製を行い、黄色のポリマーを得た。そ
の後、得られたポリ(β-L-アスパラギン酸)(PAA)を真空
乾燥した。収率は67.8%であった。
<Synthesis of poly (α-2-thiophenemethyl L-aspartate) (PTMLA)> Next, poly (α-2-thiophenemethyl L-aspartate) (PTMLA) was synthesized. The synthetic scheme is shown in Scheme 7. First, poly (β-L-aspartic acid) (PAA) was synthesized. PB in a sealable sample bottle
LA 0.5 g (2.44 mmol) in DCM Dissolved in 15 ml. After raising the temperature of the system to 50 ° C, add 1.9 ml of trimethylsilyl iodide (Me 3 SiI).
(13.9 mmol), and seal it to prevent water from entering the system.
The reaction was carried out at 4 ° C for 4 days. During that time, the system changed from a black-purple gel to a black liquid. Add this black liquid to hexane 10
Put in 0 ml to precipitate the polymer, then water 20m in it
Purification was performed while adding 1 to obtain a yellow polymer. Then, the obtained poly (β-L-aspartic acid) (PAA) was vacuum dried. The yield was 67.8%.

【0068】[0068]

【化16】 [Chemical 16]

【0069】そして、PAAからポリ(α-2-チオフェンメ
チル L-アスパルテート)(PTMLA)を合成した。DMF 15ml
に、PAA 0.30g(2.6mmol)、2-チオフェンメタノール0.5
1g(4.4mmol)、及びHOBt0.39g(2.6mmol)を溶解させた。
系を氷冷した後、DCC0.91g(2.9mmol)を加え、氷冷2時
間後、室温で3日間反応させた。反応により生じたDCUr
eaを濾過で除去し、濾液を40℃に加熱したメタノール40
0mlに入れて、ポリ(α-2-チオフェンメチル L-アスパル
テート)(PTMLA)を沈殿させた。そして、このポリ(α-2-
チオフェンメチル L-アスパルテート)(PTMLA)を真空乾
燥させた。収率は60.0%であった。次に、PTMLA 0.0932
gをCF 4.0ml、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2-プロパノ
ール(HFIP)0.3mlの混合溶液に溶解させ、テフロン(登
録商標)製のシャーレにゆっくりとキャスト製膜を行っ
た。このようにして得たキャストフィルムの膜厚は47.6
μmであった。
Then, poly (α-2-thiophenemethyl L-aspartate) (PTMLA) was synthesized from PAA. DMF 15 ml
, PAA 0.30g (2.6mmol), 2-thiophene methanol 0.5
1 g (4.4 mmol) and HOBt 0.39 g (2.6 mmol) were dissolved.
After cooling the system with ice, 0.91 g (2.9 mmol) of DCC was added, and after 2 hours of ice cooling, the mixture was reacted at room temperature for 3 days. DCUr generated by reaction
The ea was removed by filtration and the filtrate was heated to 40 ° C with methanol 40
In 0 ml, poly (α-2-thiophenemethyl L-aspartate) (PTMLA) was precipitated. And this poly (α-2-
Thiophenemethyl L-aspartate) (PTMLA) was vacuum dried. The yield was 60.0%. Then PTMLA 0.0932
g was dissolved in a mixed solution of 4.0 ml of CF and 0.3 ml of 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol (HFIP), and the film was slowly cast on a Teflon Petri dish. I went. The thickness of the cast film thus obtained is 47.6.
It was μm.

【0070】PPMAAキャストフィルムと同様にしてヨウ
素ドーピングし、導電率測定を行った。その結果、PTML
Aキャストフィルムの導電率は、ヨウ素がドープされて
いくにしたがい初期段階で急激に上昇し、ドープ率2
8.1mol%で最高1.54×10−6S/cmに達
した。これは、β−ポリペプチドが4/1-へリックス構造
の為に導電率が高くなったものと考えられる。
Iodine doping was performed in the same manner as in the PPMAA cast film, and the conductivity was measured. As a result, PTML
The conductivity of the A cast film sharply increased at the initial stage as iodine was doped, and the doping ratio was 2
The maximum reached 1.54 × 10 −6 S / cm at 8.1 mol%. It is considered that this is because β-polypeptide has a 4 / 1-helix structure and thus has high conductivity.

【0071】[0071]

【発明の効果】本発明のβ−ポリペプチド誘導体は、高
い導電率を示し、有機導電体として、二次電池、LE
D、電子回路素子(導電回路、ショットキー型デバイ
ス、p−n接合型デバイス)、電磁波(EMI)シール
ド等に有用である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The β-polypeptide derivative of the present invention has a high conductivity and can be used as an organic conductor in a secondary battery or LE.
It is useful for D, electronic circuit elements (conductive circuit, Schottky type device, pn junction type device), electromagnetic wave (EMI) shield and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】α−ヘリックスの概念図を示す。FIG. 1 shows a conceptual diagram of α-helix.

【図2】4/1−ヘリックスの概念図を示す。FIG. 2 shows a conceptual diagram of a 4 / 1-helix.

【図3】(S)-4-ベンジルオキシカルボニル-2-アゼチジ
ノンの1H-NMRチャートを示す。
FIG. 3 shows a 1 H-NMR chart of (S) -4-benzyloxycarbonyl-2-azetidinone.

【図4】ポリ(α−ベンジルL−アスパルテート)(PB
LA)の1H-NMRチャートを示す。
FIG. 4 Poly (α-benzyl L-aspartate) (PB
LA) 1 H-NMR chart is shown.

【図5】ポリ(α−N−ピレンメチルL−アスパルトア
ミド)(PPMAA)の1H-NMRチャートを示す。
FIG. 5 shows a 1 H-NMR chart of poly (α-N-pyrenemethyl L-aspartamide) (PPMAA).

【図6】PPMAA及びPBLAの赤外吸収スペクトルを示す。FIG. 6 shows infrared absorption spectra of PPMAA and PBLA.

【図7】PPMAAと1-ピレンメチルアミンの蛍光スペクト
ルを示す。
FIG. 7 shows fluorescence spectra of PPMAA and 1-pyrenemethylamine.

【図8】PPMAAキャストフィルム、PPMLGキャストフィル
ム、及びPPMMAキャストフィルムのドーピング率と導電
率との関係を表すグラフを示す。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the doping rate and the conductivity of PPMAA cast films, PPMLG cast films, and PPMMA cast films.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福浦 伸宏 兵庫県神戸市北区幸陽町2−8−11 Fターム(参考) 4F071 AA54 AA81 AF37 AH12 AH13 AH15 BB02 BB07 BC01 4J001 DA01 DB01 DC11 DD01 DD08 DD20 EA02 EA03 FA03 GA01 JA07 JB01 JB39 JC01    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Nobuhiro Fukuura             2-8-11 Koyo-cho, Kita-ku, Kobe-shi, Hyogo F-term (reference) 4F071 AA54 AA81 AF37 AH12 AH13                       AH15 BB02 BB07 BC01                 4J001 DA01 DB01 DC11 DD01 DD08                       DD20 EA02 EA03 FA03 GA01                       JA07 JB01 JB39 JC01

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 β−ポリペプチドを主鎖とし、この主鎖
に導電性基を有する置換基を側鎖として、置換度が実質
的に100%で有することを特徴とするβ−ポリペプチ
ド誘導体。
1. A β-polypeptide derivative comprising a β-polypeptide as a main chain, a substituent having a conductive group in the main chain as a side chain, and a degree of substitution of substantially 100%. .
【請求項2】 一般式 【化1】 (式中Rは、R=CONHR、R=COOR、又は
R=(CH−Rを表す。但し、Rは、導電性
基を有する置換基を示す。)で表される構成単位を実質
的に100%有するβ−ポリペプチド誘導体。
2. A general formula: (In the formula, R represents R = CONHR 1 , R = COOR 1 , or R = (CH 2 ) n- R 1. However, R 1 represents a substituent having a conductive group.). A β-polypeptide derivative having substantially 100% of the constituent units.
【請求項3】 前記導電性基は、縮合多環炭化水素基又
はチオフェン基である請求項1又は請求項2に記載のβ
−ポリペプチド誘導体。
3. The β according to claim 1 or 2, wherein the conductive group is a condensed polycyclic hydrocarbon group or a thiophene group.
-Polypeptide derivatives.
【請求項4】 前記導電性基は、ピレニル基である請求
項1乃至請求項3のいずれかに記載のβ−ポリペプチド
誘導体。
4. The β-polypeptide derivative according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductive group is a pyrenyl group.
【請求項5】 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載
のβ−ポリペプチド誘導体を含有することを特徴とする
成形体。
5. A molded article comprising the β-polypeptide derivative according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 フィルム状であって延伸処理されている
ことを特徴とする請求項5に記載の成形体。
6. The molded product according to claim 5, which is in the form of a film and is stretched.
【請求項7】 一般式 【化2】 で表される構成単位を実質的に100%有するβ−ポリ
ペプチド誘導体を、導電性基を有するアミン又はアルコ
ールと反応させ、側鎖のベンジル基を導電性基に置換す
ることを特徴とするβ−ポリペプチド誘導体の製造方
法。
7. A general formula: The β-polypeptide derivative having substantially 100% of the structural unit represented by -A method for producing a polypeptide derivative.
【請求項8】 前記導電性基を有するアミンが1-ピレン
メチルアミンである請求項7に記載のβ−ポリペプチド
誘導体の製造方法。
8. The method for producing a β-polypeptide derivative according to claim 7, wherein the amine having a conductive group is 1-pyrenemethylamine.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009506172A (en) * 2005-08-26 2009-02-12 ウイスコンシン アルムニ リサーチ ファウンデイション Anti-bacterial compositions containing poly-beta-peptides and poly-beta-peptides from functionalized beta-lactam monomers

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JP2009506172A (en) * 2005-08-26 2009-02-12 ウイスコンシン アルムニ リサーチ ファウンデイション Anti-bacterial compositions containing poly-beta-peptides and poly-beta-peptides from functionalized beta-lactam monomers

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